5种Python单例模式的实现方式
本文为大家分享了Python创建单例模式的5种常用方法，供大家参考，具体内容如下
所谓单例，是指一个类的实例从始至终只能被创建一次。
方法1：
如果想使得某个类从始至终最多只有一个实例，使用__new__方法会很简单。Python中类是通过__new__来创建实例的：
classSingleton(object):
def__new__(cls,*args,**kwargs):
ifnothasattr(cls,'_inst'):
cls._inst=super(Singleton,cls).__new__(cls,*args,**kwargs)
returncls._inst
if__name__=='__main__':
classA(Singleton):
def__init__(self,s):
self.s=s
a=A('apple')
b=A('banana')
printid(a),a.s
printid(b),b.s
结果：
29922256banana
29922256banana
通过__new__方法，将类的实例在创建的时候绑定到类属性_inst上。如果cls._inst为None，说明类还未实例化，实例化并将实例绑定到cls._inst，以后每次实例化的时候都返回第一次实例化创建的实例。注意从Singleton派生子类的时候，不要重载__new__。
方法2：
有时候我们并不关心生成的实例是否具有同一id，而只关心其状态和行为方式。我们可以允许许多个实例被创建，但所有的实例都共享状态和行为方式：
classBorg(object):
_shared_state={}
def__new__(cls,*args,**kwargs):
obj=super(Borg,cls).__new__(cls,*args,**kwargs)
obj.__dict__=cls._shared_state
returnobj
将所有实例的__dict__指向同一个字典，这样实例就共享相同的方法和属性。对任何实例的名字属性的设置，无论是在__init__中修改还是直接修改，所有的实例都会受到影响。不过实例的id是不同的。要保证类实例能共享属性，但不和子类共享，注意使用cls._shared_state,而不是Borg._shared_state。
因为实例是不同的id，所以每个实例都可以做字典的key：
if__name__=='__main__':
classExample(Borg):
pass
a=Example()
b=Example()
c=Example()
adict={}
j=0
foriina,b,c:
adict[i]=j
j+=1
foriina,b,c:
printadict[i]
结果：
0
1
2
如果这种行为不是你想要的，可以为Borg类添加__eq__和__hash__方法，使其更接近于单例模式的行为：
classBorg(object):
_shared_state={}
def__new__(cls,*args,**kwargs):
obj=super(Borg,cls).__new__(cls,*args,**kwargs)
obj.__dict__=cls._shared_state
returnobj
def__hash__(self):
return1
def__eq__(self,other):
try:
returnself.__dict__isother.__dict__
except:
returnFalse
if__name__=='__main__':
classExample(Borg):
pass
a=Example()
b=Example()
c=Example()
adict={}
j=0
foriina,b,c:
adict[i]=j
j+=1
foriina,b,c:
printadict[i]
结果：
2
2
2
所有的实例都能当一个key使用了。
方法3
当你编写一个类的时候，某种机制会使用类名字，基类元组，类字典来创建一个类对象。新型类中这种机制默认为type，而且这种机制是可编程的，称为元类__metaclass__。
classSingleton(type): def__init__(self,name,bases,class_dict): super(Singleton,self).__init__(name,bases,class_dict) self._instance=None def__call__(self,*args,**kwargs): ifself._instanceisNone: self._instance=super(Singleton,self).__call__(*args,**kwargs) returnself._instance if__name__=='__main__': classA(object): __metaclass__=Singleton a=A() b=A() printid(a),id(b)
结果：
3424801634248016
id是相同的。
例子中我们构造了一个Singleton元类，并使用__call__方法使其能够模拟函数的行为。构造类A时，将其元类设为Singleton，那么创建类对象A时，行为发生如下：
A=Singleton(name,bases,class_dict),A其实为Singleton类的一个实例。
创建A的实例时，A()=Singleton(name,bases,class_dict)()=Singleton(name,bases,class_dict).__call__()，这样就将A的所有实例都指向了A的属性_instance上，这种方法与方法1其实是相同的。
方法4
python中的模块module在程序中只被加载一次，本身就是单例的。可以直接写一个模块，将你需要的方法和属性，写在模块中当做函数和模块作用域的全局变量即可，根本不需要写类。
而且还有一些综合模块和类的优点的方法：
class_singleton(object): classConstError(TypeError): pass def__setattr__(self,name,value): ifnameinself.__dict__: raiseself.ConstError self.__dict__[name]=value def__delattr__(self,name): ifnameinself.__dict__: raiseself.ConstError raiseNameError importsys sys.modules[__name__]=_singleton()
python并不会对sys.modules进行检查以确保他们是模块对象，我们利用这一点将模块绑定向一个类对象，而且以后都会绑定向同一个对象了。
将代码存放在single.py中：
>>>importsingle >>>single.a=1 >>>single.a=2
ConstError
>>>delsingle.a
ConstError
方法5：
最简单的方法：
classsingleton(object): pass singleton=singleton()
将名字singleton绑定到实例上，singleton就是它自己类的唯一对象了。
以上就是Python单例模式的实现方式详细介绍，希望对大家的学习有所帮助。